一種不提鑽取巖心或提鑽次數很少的鑽探方法。其操作特點是取巖心時不需要提出鑽孔內的全部鑽桿柱,而用專用帶鋼絲繩的打撈器,通過孔內鑽桿中心孔將裝有巖心的孔底內管提至地面,獲得巖心,從而減少瞭提下鑽次數和升降鑽具的輔助時間,提高瞭鑽進效率。其特點是“三高、一低”,即鑽速高、金剛石鑽頭壽命長、時間利率高,工人勞動強度低。

  發展簡介 繩索取心鑽探技術最初用於石油、天然氣鑽探。1947年年美國長年公司(Longyear Co.)研究用於金剛石地質巖心鉆探,到50年代形成系列,目前已成為世界范圍內應用最廣的一種巖心鉆探方法。繩索取心既用於地表巖心鉆探,也用於坑道內巖心鉆探,並發展用於海底鉆探取樣。繩索取心鉆探世界最深鉆孔為5424米(1988)。

  技術規格 美國長年公司系列繩索取心鉆探鉆孔直徑分為:AQ(48mm)、BQ(60mm)、NQ(75.7mm)、HQ(96mm)、PQ(122.6mm)、SQ(145.3mm)等規格,即所謂Q系列,為歐美國傢廣泛仿制與采用。美國的繩索取心鉆具在70年代又開發瞭CQ系列(接頭與鉆桿采用焊接方式連接);80年代進一步開發瞭重型繩索取心鉆具系列,如CHD-76、CHD-101和CHD-134等,以專門用於深孔、超深孔條件下實現繩索取心。

  1972年,中國地質礦產部開始研究繩索取心鉆探技術。到目前為止,已研制出系列鉆具:S46mm、S59mm、S75mm、S91mm和水文水井鉆探用S130mm的繩索取心鉆具。此外,還有用於坑道鉆探的KS-46和KS-59繩索取心鉆具。為瞭進一步提高鉆速,已成功地研制瞭帶液動沖擊器的繩索取心鉆具(見圖)。

繩索取心鉆探現已在地質、冶金、有色金屬、煤炭、化工、核工業和建材等系統的鉆探部門推廣。僅地質礦產部系統截至1987年,用繩索取心鉆探累計進尺已達170萬米,鉆探鉀鹽的孔深已達2505米。鉆孔愈深,繩索取心鉆探的技術經濟效益愈顯著。

  技術要點 實現繩索取心鉆探的主要技術要點有:①性能良好的鉆桿、取心用的雙層(或三層)巖心管、繩索打撈器及附屬工具;②對巖層適應性強的金剛石鉆頭;③性能良好的鉆機和泥漿泵;④操作人員要經過專門技術培訓。

  發展趨勢 繩索取心鉆探應用領域將繼續擴大,在技術方面正在進一步改進鉆桿連接強度;研究高鉆速和長壽命金剛石鉆頭;有效使用孔底換鉆頭鉆具;完善帶孔底動力機的繩索取心鉆具等。(見彩圖)

油井鉆頭 無錫鉆樣工具廠供稿